Question

5.Визначити температуру водню в балоні місткістю 12 л, якщо його маса 0,1 кг, а тиск 9,8 10*Па 6. При зменшині тиску в 2 рази об'єм газу збільшився на 40 мл. Знайти початковий об'єм7. Чому дорівнює за нормальних умов густина суміші газів, яка складається з повітря масою 56г івуглекислого газу (Co.) масою 44г.​

Answer 1

Ответ:

це на рівняння Менделєєва-Клапейрона: PV=mRT/M

для водня молярна маса М=2*10-3 кг/моль

тоді температура T=PVM/mR=277,8 K - 273 = 4,8 градусів Цельсія.

Answer 2

5. Для вирішення цього завдання ми можемо використовувати ідеальний газовий закон:

PV = nRT

де P - тиск (в паскалях), V - об'єм (в метрах кубічних), n - кількість речовини (в молях), R - універсальна газова константа (8.31 Дж / (моль·К)), T - температура (в кельвінах).

Ми можемо перетворити масу водню на кількість молекул водню, використовуючи масу молекули водню (H2), яка дорівнює приблизно 2 г/моль. Тоді:

маса водню (m) = 0,1 кг = 100 г маса молекули водню (M) = 2 г/моль кількість молекул водню (n) = m / M = 100 г / 2 г/моль = 50 моль

Також ми знаємо об'єм балону (V) = 12 л = 0,012 м³, і тиск (P) = 9,8 * 10⁵ Па.

Тепер ми можемо використовувати ідеальний газовий закон, щоб знайти температуру (T):

PV = nRT

(9,8 * 10⁵ Па) * (0,012 м³) = (50 моль) * R * T

Тепер розв'яжемо рівняння для T:

T = (9,8 * 10⁵ Па * 0,012 м³) / (50 моль * R)

T = (11760 Па·м³) / (50 моль * 8,31 Дж / (моль·К))

T ≈ 28,34 К

Отже, температура водню в балоні приблизно дорівнює 28,34 К.

6. Для цього завдання ми можемо використовувати закон Бойля-Маріотта, який стверджує, що об'єм і тиск ідеального газу зворотно пропорційні при сталій кількості газу та температурі.

P₁V₁ = P₂V₂

Де P₁ і V₁ - початний тиск і об'єм, P₂ і V₂ - новий тиск і об'єм.

Ми знаємо, що тиск зменшився в 2 рази (P₂ = 0,5P₁) і об'єм збільшився на 40 мл (V₂ = V₁ + 0,040 м³).

Замінюючи ці значення в рівнянні, маємо:

0,5P₁ * (V₁ + 0,040 м³) = P₁ * V₁

Тепер розв'яжемо рівняння для V₁ (початкового об'єму):

0,5 * (V₁ + 0,040 м³) = V₁

0,5V₁ + 0,020 м³ = V₁

0,5V₁ = V₁ - 0,020 м³

0,5V₁ - V₁ = -0,020 м³

-0,5V₁ = -0,020 м³

V₁ = (-0,020 м³) / (-0,5)

V₁ = 0,040 м³

Отже, початковий об'єм газу становить 0,040 м³.

7. Для знаходження густини суміші газів ми можемо використовувати формулу:

густина (ρ) = маса (m) / об'єм (V)

Ми маємо два компонента: повітря і вуглекислий газ (CO2).

Маса повітря = 56 г Маса вуглекислого газу (CO2) = 44 г

Загальна маса суміші газів = маса повітря + маса CO2 = 56 г + 44 г = 100 г

За нормальних умов (0 °C і 1 атмосферний тиск), об'єм 1 молі газу становить близько 22,4 л. Знайдемо об'єм молів для суміші газів:

об'єм (V) = маса (m) / маса молекули (M)

Для повітря: V₁ = 56 г / (29 г/моль) ≈ 1,93 моль Для CO2: V₂ = 44 г / (44 г/моль) = 1 моль

Загальний об'єм суміші газів (V) = V₁ + V₂ = 1,93 моль + 1 моль ≈ 2,93 моль

Тепер можемо знайти густину суміші:

ρ = маса / об'єм = 100 г / (2,93 моль * 22,4 л/моль) ≈ 1,73 г/л

Отже, густина суміші газів складається приблизно 1,73 г/л при нормальних умовах.